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由于和感性負載時相同的電動勢E在容性負載時產(chǎn)生了較高的發(fā)電機輸出電壓U,所以電壓調(diào)節(jié)器必須明顯地減小旋轉(zhuǎn)磁場。實際上,電壓調(diào)節(jié)器可能沒有足夠的范圍來完全調(diào)節(jié)輸出電壓。所有發(fā)電機的轉(zhuǎn)子在一個方向連續(xù)勵磁含有磁場,即使電壓調(diào)節(jié)器全關(guān),轉(zhuǎn)子仍有足夠的磁場對電容負載充電并產(chǎn)生電壓,這種現(xiàn)象稱為"自激"。自激的結(jié)果是過壓或者是電壓調(diào)節(jié)器關(guān)機,發(fā)電機的監(jiān)控系統(tǒng)則認為是電壓調(diào)節(jié)器故障(即"失勵")。這任一種情況都會引起發(fā)電機停機。發(fā)電機輸出端所接的負載,可能是獨立的,也可能是并聯(lián)的,決定于自動切換柜工作的定時和設(shè)置。在某些應(yīng)用中,停電時UPS系統(tǒng)是發(fā)電機接入的第一個負載。在其它情況下,UPS和機械負載同時接入。機械負載通常有啟動接觸器,停電后重新閉合需要一定時間,補償UPS輸入濾波電容器的感性電動機負載要有。UPS本身有一段時間稱為"軟啟動"周期,將負載從電池轉(zhuǎn)向發(fā)電機,使其輸入功率因數(shù)提高。然而,UPS的輸入濾波器并不參與軟啟動過程,他們連接在UPS的輸入端是UPS的一部分,因此,在某些情況下,停電時首先接到發(fā)電機輸出端的主要負載是UPS的輸入濾波器,它們是高容性的(有時是純?nèi)菪缘模?/span>
電力UPS電源二級負荷
二級負荷電力用戶的主要類型有:交通樞紐、通信樞紐、重要企業(yè)的重點設(shè)備、大型影劇院及大型商場等公共場所等。普通辦公樓、高層普通住宅樓、百貨商場等用戶中的客梯電力、主要通道照明等用電設(shè)備也為二級負荷設(shè)備。
(1)工頻UPS設(shè)計有強大的過載能力。當設(shè)備過載時,由于其具有的過載能力強,所以UPS切換至旁路運行的可能性很小。這將大大增加系統(tǒng)的安全性。因為當切換至旁路運行時,同則意味著負載不再由逆變器或蓄電池供電。
(2)高頻UPS的過載能力相對工頻UPS較低,當發(fā)生意外過載時,容易由UPS切換至旁路運行,這將會把系統(tǒng)置于一個極不穩(wěn)定的狀態(tài),增加了旁路開關(guān)因瞬時過載而跳閘的可能性,影響了系統(tǒng)的安全性。
數(shù)字化UPS采用新的數(shù)字信號控制器(DSP)加以數(shù)字化的霍兒傳感器件,實現(xiàn)了UPS系統(tǒng)的100%數(shù)字化運行。還采用了多重微處理器冗余系統(tǒng),用多個有獨立供應(yīng)電源的微處理器來控制整流器、逆變器和內(nèi)部靜態(tài)旁路,因而提高了系統(tǒng)的數(shù)字化程度和可靠性。
高頻化第一代UPS的功率開關(guān)為可控硅,第二代為大功率晶體管或場效應(yīng)管,第三代為IGBT(絕緣柵雙極晶體管)。大功率晶體管或場效應(yīng)管開關(guān)速度比可控硅要高一個數(shù)量級,而IGBT功率器件電流容量和速率又比大功率晶體管或場效應(yīng)管大得多和快的多,使功率變換電路的工作頻率高達50kHz.變換電路頻率的提高,使得用于濾波的電感、電容以及噪音、體積等大為減少,使UPS效率、動態(tài)響應(yīng)特性和控制精度等大為提高。